無(wú)線通信課程的教學(xué)改革實(shí)踐

【摘要】為了提高無(wú)線通信課程的教學(xué)效果，從完善無(wú)線通信課程體系，強(qiáng)化課程教學(xué)理論與實(shí)踐相結(jié)合，采用多樣化的教學(xué)手段提高教學(xué)效果，注重教員隊(duì)伍的建設(shè)等方面，對(duì)課程進(jìn)行深化改革，旨在為高校學(xué)生的無(wú)線通信課程改革提供有益的借鑒。

【關(guān)鍵詞】無(wú)線通信 教學(xué)改革

【中圖分類(lèi)號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）11-0246-02

無(wú)線通信是本科通信工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)必修課程，在該課程的教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)員在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在著一些問(wèn)題。無(wú)線通信是一門(mén)理論與實(shí)際結(jié)合緊密的課程，學(xué)員掌握理論知識(shí)較快，但一遇到與實(shí)際系統(tǒng)相結(jié)合的問(wèn)題就有畏難情緒，分析問(wèn)題或無(wú)頭緒，或不全面，或不能正確應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)。另外，無(wú)線通信是一門(mén)知識(shí)綜合運(yùn)用的課程，較深入涉及到通信原理，信息論，天線與電波傳播，數(shù)字信號(hào)處理等課程，學(xué)員在解決系統(tǒng)問(wèn)題時(shí)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的要求較高。

基于教學(xué)效果上的這些問(wèn)題，并且考慮無(wú)線通信在近二十年來(lái)的飛速發(fā)展，我院無(wú)線通信課程組依據(jù)無(wú)線通信發(fā)展現(xiàn)狀整合無(wú)線通信課程體系，不斷嘗試多種教學(xué)改革方法，包括不斷深化多媒體教學(xué)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)課程，引入案例教學(xué)，推進(jìn)研討教學(xué)等?，F(xiàn)就該課程的基本情況和所做的教改實(shí)踐加以介紹。

1.無(wú)線通信課程特點(diǎn)

無(wú)線通信課程的任務(wù)是使學(xué)員掌握無(wú)線通信技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和無(wú)線通信系統(tǒng)特點(diǎn)，掌握無(wú)線通信系統(tǒng)的基本概念、基本原理、基本分析設(shè)計(jì)方法和關(guān)鍵技術(shù)，加強(qiáng)學(xué)生系統(tǒng)綜合運(yùn)用通信專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的能力。無(wú)線通信是目前民用和軍事通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，課程的主要內(nèi)容包括無(wú)線信道、帶通傳輸、擴(kuò)頻通信、無(wú)線通信組網(wǎng)等。

無(wú)線課程的講授遵循學(xué)員的認(rèn)知規(guī)律，體現(xiàn)在教學(xué)上不僅是知識(shí)的傳授，更是思維方法和認(rèn)知過(guò)程的學(xué)習(xí)。課程注重理論和實(shí)際的結(jié)合，課程講授中與實(shí)際系統(tǒng)結(jié)合緊密，加深學(xué)生對(duì)無(wú)線通信原理的理解。課程建設(shè)著眼學(xué)員未來(lái)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，強(qiáng)化基本理論、基本知識(shí)和基本技能的教學(xué)。課程緊密跟蹤無(wú)線通信發(fā)展趨勢(shì)，緊貼軍事前沿，不斷更新教學(xué)內(nèi)容。課程本著學(xué)員是課程的主體的基本思想，積極鼓勵(lì)學(xué)員參與討論，引導(dǎo)學(xué)生自主深入地思考，結(jié)合身邊的實(shí)際以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.無(wú)線通信課程教學(xué)改革實(shí)踐

2.1 構(gòu)建完善的無(wú)線通信系列課程體系

以往在無(wú)線通信系列課程設(shè)置的考慮中，往往局限于一門(mén)課，缺乏系統(tǒng)，課程之間銜接不好，缺乏整體設(shè)計(jì)。面對(duì)飛速發(fā)展的無(wú)線通信現(xiàn)狀，不斷清晰的人才培養(yǎng)目標(biāo)，無(wú)線通信系列課程體系必須加以改革與完善才能滿足要求，無(wú)線通信作為這一系列課程中的核心課程在教學(xué)改革實(shí)踐中才有準(zhǔn)確的定位。

近年來(lái)，面向新的復(fù)合型人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，在學(xué)校深入進(jìn)行教學(xué)改革，進(jìn)行教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的要求下，課程組集合本專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)家教授經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，結(jié)合十年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與不斷改革，對(duì)無(wú)線通信系列課程進(jìn)行了整合，去蕪存菁，形成了“縱向成體系，橫向成系統(tǒng)”的無(wú)線通信課程體系。其中縱向包含本科、碩士、博士、高科技培訓(xùn)班四個(gè)培養(yǎng)層次，不同培養(yǎng)層次間教學(xué)內(nèi)容彼此銜接，輔助以不同的教學(xué)手段，形成縱向知識(shí)體系；同一培養(yǎng)層次間考慮不同的培養(yǎng)目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容求同存異，形成橫向知識(shí)系統(tǒng)。

這一無(wú)線通信系列課程體系的建立理順了無(wú)線通信縱向體系的教學(xué)內(nèi)容。本科生無(wú)線通信課程以基礎(chǔ)內(nèi)容為主，碩士生課程是本科生課程內(nèi)容的延伸，博士生課程以專(zhuān)題為主，涉及當(dāng)前無(wú)線通信的熱點(diǎn)與前沿問(wèn)題。教學(xué)內(nèi)容在各層次間具有良好的繼承性，注重主要內(nèi)容的把握，規(guī)范了教學(xué)內(nèi)容。無(wú)線通信屬于這一體系中的本科課程，既是基礎(chǔ)課程，也是核心課程。

2.2 課程教學(xué)強(qiáng)化理論與實(shí)踐相結(jié)合

基于無(wú)線通信課程特點(diǎn)，課程教學(xué)中十分注重理論知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題的結(jié)合。在課程建設(shè)中提倡內(nèi)容與能力并重，課堂授課與課程實(shí)驗(yàn)并重的原則。

一是在課堂教學(xué)中，知識(shí)點(diǎn)的講授與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，使學(xué)生更直觀的理解相關(guān)概念并掌握技能。例如在自由空間傳播模型的講授中，討論室內(nèi)小型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的建立問(wèn)題；在地面反射模型的講授中，討論岸邊基站與海面船只的通信問(wèn)題；在路徑損耗和陰影衰落的混合模型中，討論無(wú)線通信系統(tǒng)的鏈路設(shè)計(jì)問(wèn)題，并引申到軍用野外無(wú)線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題，接收機(jī)靈敏度等問(wèn)題；在小尺度衰落類(lèi)型中，加入課堂仿真系列實(shí)驗(yàn)，結(jié)合平時(shí)我們使用手機(jī)中的傳輸問(wèn)題加以講解；在無(wú)線通信中的典型數(shù)字調(diào)制中，列舉并對(duì)比目前典型的軍用民用無(wú)線通信的調(diào)制方式；在直接序列擴(kuò)頻中，討論CDMA系統(tǒng)的傳輸問(wèn)題；在跳頻擴(kuò)頻中，討論美軍與我軍的軍用電臺(tái)實(shí)例；在無(wú)線通信中的組網(wǎng)技術(shù)中，諸如多址接入，多信道共用，阻塞率，區(qū)域覆蓋，頻率復(fù)用，小區(qū)制中的干擾，擴(kuò)大系統(tǒng)容量等問(wèn)題，均與移動(dòng)蜂窩網(wǎng)中的實(shí)際系統(tǒng)相結(jié)合。

在課堂授課的過(guò)程中，這些理論與實(shí)際相結(jié)合的環(huán)節(jié)采用了多種教學(xué)形式來(lái)進(jìn)行。首先是案例教學(xué)，以實(shí)際系統(tǒng)為例來(lái)支撐知識(shí)點(diǎn)的講解，例如頻率復(fù)用等無(wú)線組網(wǎng)問(wèn)題結(jié)合GSM網(wǎng)絡(luò)來(lái)講授教學(xué)效果就非常好，很容易激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣。其次是例題的形式，例如給定相關(guān)參數(shù)條件下設(shè)計(jì)一室內(nèi)無(wú)線局域網(wǎng)，討論諸如覆蓋區(qū)域，接收機(jī)功率要求，布局等相關(guān)的問(wèn)題。還有是提出實(shí)際問(wèn)題，例如在高速移動(dòng)的過(guò)程中，手機(jī)通話會(huì)突然出現(xiàn)“無(wú)聲”或信號(hào)中斷，會(huì)是什么原因呢？這一問(wèn)題的解答就涉及了無(wú)線信道傳輸，無(wú)線組網(wǎng)等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)。最后是計(jì)算機(jī)仿真在課堂上的演示，例如通過(guò)MATLAB仿真結(jié)果，在虛擬儀器上驗(yàn)證小尺度衰落的特性。

二是加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)。無(wú)線通信課程注重實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置，實(shí)驗(yàn)課程是與課堂教授同步進(jìn)行的，成績(jī)計(jì)入課程考核成績(jī)，占15%。近年來(lái)投入資金進(jìn)行了無(wú)線通信課程實(shí)驗(yàn)的建設(shè)。購(gòu)買(mǎi)了LTE-YD-02B型移動(dòng)通信綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在本科開(kāi)設(shè)MSK/GMSK調(diào)制解調(diào)，CDMA擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，GSM無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M手機(jī)的功能等實(shí)驗(yàn)。

在這些與實(shí)際系統(tǒng)緊密結(jié)合的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生表現(xiàn)出了濃厚的學(xué)習(xí)興趣和強(qiáng)烈的求知欲，深化了學(xué)員對(duì)基礎(chǔ)理論的理解，取得了較好的教學(xué)效果。

2.3采用多樣化的教學(xué)手段提高教學(xué)效果

無(wú)線通信課程采用了多種教學(xué)手段，以期達(dá)到更好的教學(xué)效果。主要有：

一是教學(xué)中堅(jiān)持采用多媒體教學(xué)手段。為提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)理解程度，我們精心制作了一套多媒體電子課件。該課件中有大量的圖形與動(dòng)畫(huà)，將一些不易理解的內(nèi)容用生動(dòng)形象的形式表現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)員易于理解。電子多媒體課件有機(jī)地結(jié)合了教材、補(bǔ)充基礎(chǔ)知識(shí)、練習(xí)等內(nèi)容，突出了重點(diǎn)，既方便老師深入淺出的講授，又利于學(xué)員課下復(fù)習(xí)，效果好。

二是采用MATLAB軟件完成了多個(gè)仿真系統(tǒng)演示。尤其是課程第二章無(wú)線信道的特性，課程內(nèi)容理論性強(qiáng)，內(nèi)容較抽象，學(xué)員學(xué)習(xí)中有畏難情緒。因此，我們就其中的無(wú)線信道沖激響應(yīng)，多徑衰落，平坦衰落，頻率選擇性衰落等知識(shí)點(diǎn)增加了MATLAB仿真演示，通過(guò)實(shí)時(shí)修改參數(shù)，在虛擬儀器上觀察輸出，在課堂上與學(xué)員一起互動(dòng)討論問(wèn)題，加深理解。

三是播放實(shí)驗(yàn)錄像。實(shí)際系統(tǒng)調(diào)試中，在實(shí)驗(yàn)儀器中可以清晰地觀察到一些無(wú)線通信信道的特性，我們將這些錄像在課堂上播放，具有良好的教學(xué)效果。

四是加強(qiáng)信息化平臺(tái)建設(shè)，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)施。無(wú)線通信課程建設(shè)了完善的課程網(wǎng)站，以促進(jìn)教員與學(xué)生之間的交流。課程網(wǎng)站內(nèi)容豐富，學(xué)員可以從中得到課程信息，課件，電子教案，電子教材以及其他相關(guān)的信息，同時(shí)網(wǎng)站是很好的交流平臺(tái)，教員的作業(yè)發(fā)布，討論問(wèn)題發(fā)布，與學(xué)員的交流均可以在此完成。

2.4注重教員隊(duì)伍的建設(shè)

經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，無(wú)線通信課程形成了“學(xué)科帶頭人+創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”的師資隊(duì)伍體系，呈現(xiàn)出突出的工程優(yōu)勢(shì)、學(xué)術(shù)優(yōu)勢(shì)和年齡優(yōu)勢(shì)。課程團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有教師六人，其中教授二人，副教授四人，具有博士學(xué)位的五人，已形成一支結(jié)構(gòu)合理、以老帶新，中青年骨干挑大梁的教員隊(duì)伍。

在強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)隊(duì)伍的科研水平的同時(shí)，無(wú)線通信課程團(tuán)隊(duì)突出強(qiáng)調(diào)教學(xué)水平的提高，突出了知識(shí)創(chuàng)新和知識(shí)傳授在師資隊(duì)伍上的融合。在工作中充分發(fā)揮有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)術(shù)成果的老同志的傳、幫、帶作用，注重發(fā)揮中青年教員的作用。

對(duì)師資隊(duì)伍進(jìn)行嚴(yán)格的教學(xué)崗位培訓(xùn)，做到跟課一學(xué)期，嚴(yán)格試講之后才能上崗。同時(shí)通過(guò)進(jìn)一步改革、完善人才激勵(lì)機(jī)制，建立合理的人才流動(dòng)和競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，激發(fā)教員的工作熱情。

課程團(tuán)隊(duì)特別注重對(duì)后備師資力量的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)與引進(jìn)相結(jié)合，以事業(yè)凝聚人才，努力營(yíng)造良好的成才環(huán)境。近年選派三位優(yōu)秀中青年教學(xué)科研骨干赴國(guó)外知名大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者，多人次參加國(guó)際國(guó)內(nèi)重大學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，到國(guó)內(nèi)外名牌大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)做訪問(wèn)學(xué)者或作課題研究，促進(jìn)優(yōu)秀人才脫穎而出。

3.結(jié)束語(yǔ)

無(wú)線通信課程教學(xué)改革經(jīng)過(guò)了幾個(gè)教學(xué)全過(guò)程得到了檢驗(yàn)，得到了專(zhuān)家和同學(xué)們的肯定，取得了很好的教學(xué)效果。

課程教學(xué)建設(shè)是一個(gè)涉及多方面內(nèi)容的系統(tǒng)工程，不是一蹴而就的，而是一個(gè)長(zhǎng)期積累不斷改進(jìn)的過(guò)程。在課程改革深化的時(shí)期，我們不可輕言放棄原有的教學(xué)成果，既要學(xué)習(xí)別人的，更重要的是發(fā)展自己的，在發(fā)展中走好每一步，才能有效地提高并得到很好的發(fā)展。

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